水的过滤

 过滤原理认为，过滤过程中有两种作用，一种是机械筛分作用，另一种是吸附凝聚作用。在19世纪，过滤器中放置的砂砾很细，过滤速度缓慢，约为0.1-0.3/h（按空塔截面积计）。这种过滤器称为慢速过滤器。慢速过滤器是利用砂层表面形成的一层泥饼来进行过滤的，也就是说，水中的悬浮物是被滤层中微小的孔眼所截留。这个时期，人们认为过滤作用是一种机械筛分作用。

        目前使用的砂过滤器，所用砂砾粒径比慢速过滤器大，它不是依靠滤层表面形成的泥饼作用。率速也比较高，一般都大于5m/h,这种过滤器称为快速过滤器。这种过滤器甚至可以除去小于过滤介质间隙孔径的颗粒，所以不能仅用机械筛分原理来解释。在快速过滤器中，机械筛分作用主要发生在滤料层的表面，这是因为反洗滤层时，大颗粒滤料在下部，小颗粒滤料在上部，上层滤料形成的间隙小，易于将悬浮物截留下来。

        快速过滤器中的吸附凝聚作用，可以这样来理解，因为滤料层中的砂砾排列的比澄清池中悬浮泥渣的颗粒更紧密，所以那些从澄清池中被带出的微粒，在流经滤料层中弯弯曲曲的孔道时，有更多的机会和原来截留的泥渣碰撞，起到更有效的吸附作用。悬浮杂质在滤料表层的吸附，其机理可以细分为以下作用：静电作用（若滤料表面带有负电荷，而水中残留絮凝物带有正电荷时，则因静电引力被吸附在滤料表层）、范德华力作用（杂质颗粒借助分子间的万有引力吸附在滤料表层）、水合作用（杂质颗粒和滤料表面之间通过水分子的氢键作用使杂质颗粒吸附在滤料表层）。